DE1135945B - Brake force regulator for compressed air braking devices of vehicles, especially rail vehicles - Google Patents
Brake force regulator for compressed air braking devices of vehicles, especially rail vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Bremskraftregler für die Druckluftbremseinrichtung an Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, mit einem Hebelgestänge, das in Abhängigkeit von der Durchbiegung der Fahrzeugtragfedern in Verbindung mit einem Bremssteuerventil den Bremszylinderdruck regelt, wobei die Änderung der Bremskraft durch gegenseitiges Verstellen der durch einen gemeinsamen Ventilkörper überwachten Ein- und Auslaßventilsitze erfolgt. Derartige Bremskraftregler sind an sich bekannt. Bei diesen Einrichtungen muß das Hebelgestänge dem Verhältnis der Fahrzeugtragfederdurchbiegungen bei Leer- und Vollast angepaßt sein. In den einzelnen Fällen ist dieses Verhältnis sehr unterschiedlich. Daher ist beträchtliche Konstruktionsarbeit und umfangreiche Lagerhaltung für die einzelnen Hebelgestänge erforderlich.The invention relates to brake force regulators for the compressed air braking device on vehicles, in particular rail vehicles, with a lever linkage that depends on the deflection the vehicle suspension springs in conjunction with a brake control valve regulates the brake cylinder pressure, wherein the change in the braking force by mutual adjustment of the valve body through a common monitored inlet and outlet valve seats takes place. Such brake force regulators are known per se. at In these devices, the lever linkage must match the ratio of vehicle suspension spring deflections Adapt to empty and full load. This ratio is very different in the individual cases. Therefore is considerable construction work and extensive storage for the individual lever linkages necessary.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremskraftregler mit einem Hebelgestänge zur selbsttätigen Steuerung der Bremskraft nach Maßgabe der Beladung des Fahrzeuges zu schaffen, bei dem das Hebelgestänge in weiten Grenzen zur Anpassung an die Tragfederdurchbiegungen bei Leer- und bei Volllast und damit zur Schaffung eines Einheitsgestänges verstellbar ist, wobei dafür gesorgt werden kann, daß ein durch das Leerlastverhältnis zur Erzielung gleicher Bremswirkungen vorgegebener, jedoch frei wählbarer Verstellbereich des Steuerorgans des eigentlichen Bremskraftreglers über das in seiner Übersetzung zu verändernde Hebelgestänge dem möglichen unterschiedlichen Durchfederungsbereich des Wagenkastens zwischen »leer« und »beladen« bei verschiedenen Wagentypen zugeordnet werden kann.The invention is based on the object of providing a brake force regulator with a lever linkage for automatic actuation To create control of the braking force in accordance with the load of the vehicle, in which the Lever linkage within wide limits to adapt to the suspension spring deflections with empty and full load and is thus adjustable to create a unit linkage, it can be ensured that a given by the idle load ratio to achieve the same braking effects, but free selectable adjustment range of the control element of the actual brake regulator via the in its Translation to be changed lever linkage to the possible different deflection range of the car body can be assigned between "empty" and "loaded" for different car types can.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Bremskraftreglern der eingangs genannten Gattung das Gestänge aus einem im Reglerventilgehäuse gelagerten Doppelhebel besteht, der einerseits am verschiebbaren Auslaßventilsitzträger angreift und andererseits sowohl mit einem Anschlag zur Bestimmung des größtmöglichen Ventilsitzträgerhubs zusammenwirkt als auch an einem Verbindungshebel angelenkt ist, der verschiebbar und feststellbar mit dem einen Ende eines weiteren, im Reglergehäuse gelagerten Doppelhebels verbunden ist, auf dessen anderes Ende die Tragfederbewegung einwirkt.According to the invention, this object is achieved in that the braking force regulators mentioned at the beginning Type the linkage consists of a double lever mounted in the regulator valve housing, on the one hand engages on the displaceable exhaust valve seat support and on the other hand both with a stop to determine the greatest possible valve seat support stroke and is articulated on a connecting lever that can be moved and locked is connected to one end of another double lever mounted in the controller housing, on which the other end acts the suspension spring movement.
Durch die Anordnung einer auf die Biegehäute über den kegeligen Teil wirkenden Feder wird erreicht, daß die lastabhängige Regelung erst bei einem bestimmten Bremszylinderdruck einsetzt.By arranging a spring acting on the flexible skin via the conical part, it is achieved that the load-dependent control begins only at a certain brake cylinder pressure.
Eine besonders einfache Bauart erhält der neue Bremskraftregler, wenn das Hebelgestänge auch mit
Bremskraftregler für Druckluftbremseinrichtungen von Fahrzeugen,
insbesondere SchienenfahrzeugenThe new brake force regulator has a particularly simple design if the lever linkage is also equipped with a brake force regulator for compressed air brake devices in vehicles,
especially rail vehicles
Anmelder:Applicant:
Westinghouse Bremsen-Gesellschaft m.b.H., Hannover, Am Lindener Hafen 21Westinghouse Bremsen-Gesellschaft m.b.H., Hanover, Am Lindener Hafen 21
Dipl.-Phys. Dr. Karl Neubeck und Erwin Keese,Dipl.-Phys. Dr. Karl Neubeck and Erwin Keese,
Hannover,
sind als Erfinder genannt wordenHanover,
have been named as inventors
dem Kolben einer hydraulischen oder pneumatischen Dämpfungsvorrichtung verbunden wird.is connected to the piston of a hydraulic or pneumatic damping device.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Mittelschnitt schematisch dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically in central section.
Bei der gezeichneten Bremseinrichtung führt eine Leitung 12 von der Bremsleitung 11 zum Steuerventil 10, das beim Bremsen Luft aus dem Hilfsluftbehälter 13 über eine Leitung 9 in eine Kammer 8 eines Bremskraftreglers einsteuert. Das Gehäuse 1 des Bremskraftreglers enthält zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete Kegelstumpfflächen 2 und 3, gegen welche sich Biegehäute 6 bzw. 7 anlegen, die in ihrer Mitte mit einer hohlen Kolbenstange 4 fest verbunden sind. Die Höhlung der Kolbenstange ist über eine Bohrung 38 mit der Kammer 8 verbunden. Die Kolbenstange 4 weist Kegelflächen 5 bzw. 5 a auf, deren Neigung jeweils derjenigen der gegenüberliegenden Kegelflächen 2 bzw. 3 des Gehäuses 1 entspricht. Auf die Oberseite des Kolbengliedes 4, 5, 5 a wirkt eine Feder 39 ein. Die Kammer der Feder 39 ist über eine Bohrung 41 an die Atmosphäre angeschlossen. In the braking device shown, a line 12 leads from the brake line 11 to the control valve 10 which, when braking, controls air from the auxiliary air reservoir 13 via a line 9 into a chamber 8 of a brake force regulator. The housing 1 of the brake force regulator contains two truncated conical surfaces 2 and 3 arranged in mirror image of one another, against which flexible skins 6 and 7, respectively, which are firmly connected in their center to a hollow piston rod 4, rest. The cavity of the piston rod is connected to the chamber 8 via a bore 38. The piston rod 4 has conical surfaces 5 and 5 a, the inclination of which corresponds in each case to that of the opposite conical surfaces 2 and 3 of the housing 1. A spring 39 acts on the top of the piston member 4, 5, 5 a. The chamber of the spring 39 is connected to the atmosphere via a bore 41.
In ihrem unteren Teil ist die Kolbenstange 4 mit einem Kolbenglied 19 fest verbunden, das durch eine Biegehaut gebildet wird. Die Kammer unterhalb der Biegehaut 19 ist über eine Bohrung 14 im Gehäuseboden an eine Kammer 18 angeschlossen, von der eine Leitung 16 zum Bremszylinder 17 führt.In its lower part, the piston rod 4 is firmly connected to a piston member 19, which by a Flexural skin is formed. The chamber below the flexural skin 19 is via a bore 14 in the housing bottom connected to a chamber 18, from which a line 16 leads to the brake cylinder 17.
Ein flanschartiger Vorsprung 37 im unteren Teil der Kolbenstange 4 bildet den Ventilsitz für einA flange-like projection 37 in the lower part of the piston rod 4 forms the valve seat for a
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durch eine Druckfeder von oben belastetes kombiniertes Ein- und Auslaßventil, das aus dem Einlaßventil 36 und dem durch eine Stange 35 mit diesem verbundenen Auslaßventil 34 besteht.Combined inlet and outlet valve loaded from above by a compression spring that comes from the inlet valve 36 and the outlet valve 34 connected to it by a rod 35.
Der Sitz 33 des Auslaßventils 34 wird durch die Wand einer Kammer 31 gebildet, die in dem Boden 32 des Bremskraftreglergehäuses verschiebbar ist und über eine Öffnung 49 an die Außenluft angeschlossen ist. Zum Verstellen der Kammer 31 und damit desThe seat 33 of the outlet valve 34 is formed by the wall of a chamber 31 which is located in the bottom 32 of the brake force regulator housing is displaceable and connected to the outside air via an opening 49 is. To adjust the chamber 31 and thus the
zwischen den Skalenwerten 1:1 und 1: 2 bewegen kann.move between the scale values 1: 1 and 1: 2 can.
Beim Bremsen wird in Abhängigkeit von der Drucksenkung in der Hauptluftleitung 11 in bekannter Weise ein entsprechender Druck vom Hilfsluftbehälter 13 über das Steuerventil 10 und die Leitung 9 in die Federkammer 8 eingesteuert.When braking is a function of the pressure drop in the main air line 11 in a known Appropriate pressure from the auxiliary air tank 13 via the control valve 10 and the line 9 controlled into the spring chamber 8.
Dieser Druck gelangt über die Bohrung 38, die hohle Kolbenstange 4 und das offene Ventil 36, 37 Ventilsitzes 33 dient ein Hebelgestänge, das in an sich io in die Kammer 18 und in den Bremszylinder 17. Der bekannter Weise nach Maßgabe der Durchbiegungen Bremszylinderdruck wirkt auch über die Bohrung 20This pressure reaches the bore 38, the hollow piston rod 4 and the open valve 36, 37 Valve seat 33 is a lever linkage, which in itself io in the chamber 18 and in the brake cylinder 17. The In a known manner, in accordance with the deflections, the brake cylinder pressure also acts via the bore 20
auf die Unterseite der Membran 19.on the underside of the membrane 19.
Durch die Feder 39 wird erreicht, daß das Einlaßventil 36, 37 zunächst in jedem Falle bis zu einem bestimmten Bremszylinderdruck geöffnet ist. Erst von diesem Bremszylindermindestdruck an erfolgt eine lastabhängige Regelung. Damit ist gewährleistet, daß die Bremsklötze unabhängig vom Beladungszustand des Wagens anlegen können. Erst dann geht dieBy the spring 39 is achieved that the inlet valve 36, 37 initially in each case up to one certain brake cylinder pressure is open. Only from this minimum brake cylinder pressure does a load-dependent regulation. This ensures that the brake pads are independent of the load condition of the car can create. Only then does it work
gungen und dessen Arm 24 eine kulissenartige Aus- 20 Kolbenstange 4 zur lastabhängigen Regelung weiter sparung 24 α enthält. In dieser ist ein Zwischenhebel aufwärts.conditions and its arm 24 a link-like extension 20 piston rod 4 for load-dependent control saving 24 α contains. In this is an intermediate lever upwards.
25 einstellbar gelenkig befestigt, der an einen im Fest- Beim Aufwärtsgang der Kolbenstange 4 ver-25 adjustable in an articulated manner, which is connected to a
punkt 27 gelagerten Doppelhebel angelenkt ist, dessen größert sieh in bekannter Weise der Teil der Mem-Arm 26 in seiner Bewegung nach oben durch einen bran 7, der sich an dem kegeligen Teil 5 der Kolben-Anschlag 28 begrenzt ist und eine Verlängerung 26 α as stange abstützt. Der sich am Kegel 3 des Gehäuses hat, die über einer Skala 45 spielt. Der andere Arm abstützende Membranteil wird dagegen kleiner. Das 29 des Doppelhebels ist mit einer Kolbenstange 30 Umgekehrte ist bei der Membran 6 der Fall; hier verbunden, die an der Klammer 31 angebracht ist und verkleinert sich der Teil der Membran, der am nach unten zu einem Dämpfungskolben 42 führt, der Kolbenstangenteil 5 α anliegt, und vergrößert sich der im Zylinder 43 entgegen einem hydraulischen oder 30 der Membranteil, der sich am Gehäuseteil 2 abstützt, pneumatischen Druckmittel verschiebbar ist, das von wodurch in Abhängigkeit von der Bewegung despoint 27 mounted double lever is articulated, the larger of which see in a known manner the part of the meme arm 26 in its upward movement through a bran 7, which is attached to the conical part 5 of the piston stop 28 is limited and an extension 26 is supported as a rod. The one on the cone 3 of the housing that plays over a 45 scale. In contrast, the part of the membrane supporting the other arm becomes smaller. That 29 of the double lever is with a piston rod 30 the reverse is the case with the diaphragm 6; here connected, which is attached to the bracket 31 and shrinks the part of the membrane that is on leads down to a damping piston 42, the piston rod part 5 α rests, and increases the in the cylinder 43 against a hydraulic or 30 the diaphragm part, which is supported on the housing part 2, pneumatic pressure medium is displaceable, which is dependent on the movement of the
der Fahrzeugtragfedern, d. h. nach Maßgabe der Beladung des Fahrzeuges, verstellt wird. Erfindungsgemäß ist dieses Gestänge in besonderer Weise ausgebildet und angeordnet.the vehicle suspension springs, d. H. is adjusted according to the loading of the vehicle. According to the invention this linkage is designed and arranged in a special way.
An die im einzelnen nicht dargestellte Wagenachse 20 ist ein um die Achse 22 schwenkbar gelagerter Doppelhebel angelenkt, dessen Arm 21 eine Feder 23 zur Aufnahme und zum Ausgleich kleiner Schwin-On the carriage axis 20, not shown in detail, a pivotable about the axis 22 is mounted Articulated double lever, the arm 21 of which has a spring 23 for receiving and compensating for small vibrations
der einen zur anderen Kolbenseite über die Drosselleitung 44 gelangen kann. Zur oberen Hubbegrenzung dient ein beispielsweise im Dämpfungszylinder 43 angebrachter Anschlag 15.one can reach the other side of the piston via the throttle line 44. For the upper stroke limitation A stop 15 attached, for example, in the damping cylinder 43 is used.
Für einen bestimmten Wagentyp sind die erforderlichen Bremszylinderdrücke für die Leer- und die Vollastbremsung bekannt. Es sei angenommen, daß dieses Druckverhältnis 1:2 sei.For a certain type of car, the required brake cylinder pressures are for the empty and the Full load braking known. It is assumed that this pressure ratio is 1: 2.
Kolbengliedes 4, 5,19 während der Aufwärtsbewegung die nach unten wirksame Ringfiäche zunimmt. Die Folge hiervon ist, daß der Druck in der Kammer 8 eine nach unten gerichtete Kraft ausübt. Wenn diese Kraft mit der nach oben gerichteten, auf die Membran 19 wirkenden Kraft des Bremszylinderdruckes im Gleichgewicht steht, legt sich der Sitz 37 von unten gegen das Ventil 36, und die Abschlußstellung ist er-Piston member 4, 5, 19 during the upward movement, the downward effective annular area increases. The consequence of this is that the pressure in the chamber 8 exerts a downward force. If those Force with the upward force of the brake cylinder pressure acting on the membrane 19 is in equilibrium, the seat 37 rests against the valve 36 from below, and the final position is
Bei dem gegebenen Verhältnis wird sowohl in den 40 reicht. Dieser Abschlußvorgang ist abhängig von der
Grenzstellungen (Leer—Beladen) als auch in jeder Stellung der Kammer 31, die durch das sich lastabbeliebigen
Zwischenstellung zur Erzielung gleicher
Bremswirkung der vom Steuerventil eingesteuerteAt the given ratio, both in the 40 will be enough. This final process is dependent on the limit positions (empty - loaded) as well as in every position of the chamber 31, which is achieved by the intermediate position depending on the load to achieve the same
Braking effect controlled by the control valve
Druck in bekannter Weise durch den Bremskraft-Pressure in a known manner by the braking force
hängig einstellende Gestänge 21 bis 29 bestimmt ist. Bei weiterer Erhöhung des eingesteuerten Druckes in Leitung 9 bewegt sich durch den höheren Druck regler so beeinflußt, daß der in die Bremszylinder ein- 45 auf die nach unten wirkende Ringfläche der Federgesteuerte Druck dem Beladungszustand des Wagens kolben 5 nach unten und öffnet das Einlaßventil 36. proportional ist. Der dadurch zusätzlich eingespeiste Bremszylinder-pending adjusting linkage 21 to 29 is determined. If the applied pressure is increased further in line 9 moves by the higher pressure regulator so influenced that the pressure in the brake cylinder 45 on the downwardly acting annular surface of the spring-controlled pressure piston 5 downwards to the load condition of the car and opens the inlet valve 36. is proportional. The brake cylinder
Die Einstellung des Gestänges erfolgt auf folgende druck, der auf die Membran 19 nach oben wirkt, Weise: bringt das Ventil 36 wieder in Abschlußstellung.The linkage is adjusted to the following pressure, which acts on the membrane 19 upwards, Way: brings the valve 36 back into the final position.
Auf der Skala 45 ist der durch die Hebelverlänge- 50 Der neue Bremskraftregler ermöglicht auch in berung26a gebildete Zeiger bei leerem Fahrzeug mit kannter Weise ein stufenweises Lösen der Bremse Hilfe des Anschlags 28 auf den angenommenen, auf durch Senken des Druckes in der Kammer 8. Die der Skala verzeichneten Wert 1:2 eingestellt. Da- Feder 23 und die Dämpfungseinrichtung 42 bis 44 durch ist die Kammer 31 und mit ihr das Ventil 35, nehmen Schwingungen auf, welche den Bremskraft-On the scale 45 is the lever extension 50 The new brake force regulator also enables in berung26a formed pointers with an empty vehicle with a known way a gradual release of the brake Help of the stop 28 on the assumed, by lowering the pressure in the chamber 8. The The value recorded on the scale is set to 1: 2. Da- spring 23 and the damping device 42 to 44 through is the chamber 31 and with it the valve 35, absorb vibrations, which the braking force
36 gegenüber dem Kolbenglied mit seinem Ventilsitz 55 regler in ungewollter Weise beeinflussen würden.36 with respect to the piston member with its valve seat 55 would influence the controller in an undesired manner.
37 so eingestellt, daß der vom Steuerventil 10 in die Das Reglergerät 1 ist am Wagenkasten befestigt. Kammer 8 eingesteuerte Druck im Verhältnis 1:2 Das Ende des Hebels 21 steht in Verbindung mit der untersetzt wird, also als erniedrigter Druck in Wagenachse. Das Gestänge 20 bis 30 bestimmt die die Bremszylinder gelangt. Bei Einstellung auf Lage des Ventilsitzes 37 gegenüber dem Einlaßventil das Verhältnis 1:1 an der Skala 45 würde vom 6° 36, da das Einlaßventil 36 über die Ventilstange 35 Bremskraftregler der vom Steuerventil vorgegebene und das Auslaßventil 33, 34 auf Grund einer Bestini-Druck in voller Höhe in den Bremszylinder einge- mungsfeder am Ventil 36 kraftschlüssig mit dem Gelassen, stange verbunden ist. Bei zunehmender Belastung des37 set so that the control valve 10 into the The regulator device 1 is attached to the car body. Chamber 8 controlled pressure in a ratio of 1: 2 The end of the lever 21 is in connection with the reduction, that is, as a reduced pressure in the carriage axis. The linkage 20 to 30 determines which the brake cylinder arrives. When setting the position of the valve seat 37 opposite the inlet valve, the ratio 1: 1 on the scale 45 would be from 6 ° 36, since the inlet valve 36 via the valve rod 35 brake force regulator of the control valve and the outlet valve 33, 34 due to a Bestini pressure The spring at the valve 36 is frictionally connected to the connecting rod in full height in the brake cylinder. With increasing load on the
Es ist auch noch die Durchfederung des Wagen- Wagenkastens und der damit verbundenen verkastens beim Leerlastverhältnis 1:2 bekannt. Dem- 6S größerten Durchfederung wird mit Hilfe der starren nach wird der Hebel 25 in der kulissenartigen Aus- Verbindung zur Wagenachse das Ende des Hebels 21 sparung 24 α so lange verstellt, bis der Hebel 21, 24 nach oben gedrückt. Diese Bewegung wird auf den bei der bekannten Durchfederung den Zeiger 26 a Hebel 26, 29 derart übertragen, daß das HebelendeThe spring deflection of the car body and the associated casings with an empty load ratio of 1: 2 are also known. The 6 S larger deflection is adjusted with the help of the rigid after the lever 25 in the link-like connection to the carriage axis, the end of the lever 21 savings 24 α until the lever 21, 24 is pushed up. This movement is transferred to the pointer 26 a lever 26, 29 in the known suspension in such a way that the end of the lever
29 der Kolbenstange 30 ebenfalls eine nach oben gerichtete Bewegung vermittelt. Der Unterschied in den Stellungen, die der Ventilsitz 37 zum Einlaßventil 36 bei leerem und vollbeladenem Fahrzeug in der Lösestellung einnimmt, bewirkt eine unterschiedliche Stellungseinnahme des durch die Membranen 6,7 und 19 gebildeten Kolbengliedes in der Abschlußstellung, wodurch der vom Steuerventil eingesteuerte Druck in der Abschlußstellung auf unterschiedliche Ringfiächen nach unten wirkt. Damit erfolgt eine höhere oder niedrigere Druckednsteuerung in die Bremszylinder. Bei einer bestimmten Größe der Beaufschlagung der Membranflächen in Verbindung mit ihren Kegelgliedern 2, 3, 5 und 5 α ist auch eine Abschlußstellung zu erzielen, bei der sowohl das Einlaßventil 36 als auch das Auslaßventil 34 geschlossen ist. Somit ist jeder Stellung des Hebelgestänges 20 bis 30 und des Kastens 31 mit Ventil 34 bis 36, die durch den jeweiligen Beladungszustand des Wagenkastens bestimmt wird, eine bestimmte Stellung der durch die Membranen 6, 7 und 19 gebildeten Kolbenglieder zugeordnet. 29 of the piston rod 30 also imparts an upward movement. The difference in the positions that the valve seat 37 assumes in relation to the inlet valve 36 when the vehicle is empty and fully loaded in the release position causes the piston member formed by the diaphragms 6, 7 and 19 to assume a different position in the closing position, whereby the pressure controlled by the control valve in the Final position acts downwards on different ring surfaces. This results in a higher or lower pressure control in the brake cylinders. With a certain amount of action on the membrane surfaces in connection with their cone members 2, 3, 5 and 5 α , a closing position can also be achieved in which both the inlet valve 36 and the outlet valve 34 are closed. Thus, each position of the lever linkage 20 to 30 and the box 31 with valve 34 to 36, which is determined by the respective loading condition of the car body, is assigned a certain position of the piston members formed by the membranes 6, 7 and 19.
Die Ansprüche 3 bis 5 haben nur Bedeutung in Verbindung mit dem Hauptanspruch.Claims 3 to 5 are only relevant in connection with the main claim.
Claims (5)
Deutsche Patentschriften Nr. 686 534, 702 771,
402,968 803.Considered publications:
German patent specifications No. 686 534, 702 771,
402.968 803.
Deutsches Patent Nr. 1 080 876.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1 080 876.
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